具有活性位点的微孔镉化合物制造技术

2,5‑二(4‑吡啶基)嘧啶(bpyp)类镉配合物，化学式为C32H26CdN4O9S，单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化合物，更具体地说镉化合物，尤其涉及一种有活性位点的微孔镉化合物及其制备方法。
技术介绍
设计和构筑具有特定结构和特殊功能的金属-有机聚合物是科学家们一直以来长期研究的课题。然而构筑具有特定结构和功能的配位聚合物受很多方面的影响，如反应溶剂、反应温度、酸碱度等，特别是参与配位的金属离子和有机配体的结构。我们知道，二价氧化态的镉离子具有多种形式的配位方式。化学家们已经合成了各种各样的镉功能配位聚合物。特别是开发了他们在新型材料中的应用，如气体吸附、生物活性、分子导线以及催化等方面。具有活性位点的微孔金属-有机骨架(LMOFs)化合物，如化合物的结构上具有活性官能团等特点。这些化合物由于可以进行后修饰，因此，该类化合物在新型材料方面得到了快速的发展，特别是在化学传感器方面扮演着重要的角色。因为LMOFs化学传感器具有反应快、应用方便、成本低等特点。因此，在现阶段定向合成具有多个活性位点的荧光金属-有机骨架化合物是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，本专利技术目的之一提供一种有活性位点的微孔镉化合物。本专利技术目的之二还提供一种制备本专利技术镉化合物制备方法。本专利技术目的之三提供本专利技术镉化合物的应用。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种有活性位点的微孔镉化合物，所述镉化合物的配位模式如下：进一步地，所述化合物的化学式为C32H26CdN4O9S，单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为α＝γ＝90°，β＝115.703°(2)；单胞体积Z＝8。进一步地，具有活性位点的微孔的制备方法，将0.10mmol的2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体和0.10mmol的4,4'-磺酰基二苯甲酸配体混合，然后与0.20-0.30mmol的Cd(CH3COOH)2·2H2O一起放入小玻璃瓶中，加入2.0-3.0ml N,N'-二甲基甲酰胺有机溶剂和1.0-2.0ml的离子水，滴加2-6滴硝酸溶液，测其pH为6-7，此时溶液为澄清。将密封的小玻璃瓶放入鼓风干燥箱中加热到:100-150℃，恒温加热时间为5-12天，然后以5-10℃/h的速率降到室温，此时小玻璃瓶内有无色的棒状晶体析出，然后用DMF溶液洗，得到纯净的无色晶体，产率：65-85％。进一步地，所述的硝酸溶液为硝酸与水按体积比1:1配制。进一步地，所述镉化合物在荧光传感中的应用。进一步地，所述镉化合物在气体吸附中的应用。进一步地，所述镉化合物在电化学检测中的应用。化合物(Ⅰ)结构的测定：将小玻璃瓶内的物质用DMF洗干净，然后挑选质量和尺寸合适的晶体置于Bruker-AXS SMART CCD X-单晶仪上，晶体数据用单色纯化的Mo-Kα射线进行扫描(石墨单色器)，其中λ为ω为0.3°，收集晶体(Ⅰ)的衍射数据，SAINT软件进行衍射数据的还原，用SADABS路线进行吸收校正。化合物(Ⅰ) 的晶体结构采用直接法通过SHELXTL软件进行解析。化合物(Ⅰ)的解析和精修用SHELXL-97程序包完成。我们在精修过程中用SQUEEZE程序和PLATON软件对无序的原子进行了移除，化合物1中的游离分子最终通过元素分析和热重分析得到。化合物(Ⅰ)的相关晶体学数据列于表1中。化合物(Ⅰ)的结构描述：水热合成法得到了一例新的微孔化合物[Cd(bpyp)(sdba)]·DMF·2H2O(1)。单晶衍射分析表明化合物1是具有C2/c的单斜晶系。在化合物1中仅含有一个独立的镉原子参与配位，配位的镉原子具有六配位的扭曲的五角双锥的结构，参与配位的四个氧原子来自三个4,4'-磺酰基二苯甲酸配体，两个氮原子来自两个2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体，Cd1–O和Cd1–N的平均键长为2.333和微孔化合物(Ⅰ)的配位构型如图1所示。在化合物1中，完全质子化的sdba配体上的羧基分别采取单齿双配位和双齿螯合的模式与镉原子配位。两个sdba配体与两个镉原子形成一个闭合的金属环，这些闭合金属环进一步通过bpyp配体桥联成三维的孔道结构。我们仔细的观察发现，化合物(Ⅰ)中存在的活性基团都伸向孔道内，如图2所示。PLATON计算发现化合物(Ⅰ)的孔隙率为31.4％，孔道中有游离的DMF和H2O分子。本专利技术与现有技术相比较，具有的优点在于：1、2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体含有三个氮原子，其中两端氮原子易和金属离子配位，而中间吡啶基上的氮原子由于空间位阻的作用，使得该氮原子很难与金属离子配位，这样基于2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体所形成的配合物将具有活性基团(吡啶基团)，而具有活性基团的配合物往往具有特殊的性能。2、2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体是线型配体，易形成多边形的亚分子，这些亚分子易形成更高维数的金属-有机孔道聚合物。3、2,5-二(4-吡啶基)嘧啶有机物为共轭配体，可作为光接受体传递能量给金属离子，形成新型无机-有机混合荧光材料。4、该非心配合物有良好的蓝色荧光特性，其荧光强度较大，在320-450nm附近发出较强的蓝色荧光。5、与大多数配合物不同，该化合物在水中能高度稳定，具有很好的实际应用价值。6、原位配体水热合成方法，易操作、原料来源充足、生产成本低廉、化合物合成的产率较高，纯度也很高以及重复性好，使得其适合扩大化生产的要求。7、该孔道化合物具有多个活性位点且伸向孔道中，这使得化合物在荧光传感、电化学检测以及吸附等方面将具有优越的性能。附图说明图1为本专利技术化合物中镉原子的配位模式图。图2为本专利技术化合物活性位点伸向孔道中。图3为本专利技术实施例1制备的化合物热重曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不构成对本专利技术的任何限制。实施例12化合物的化学式为C32H26CdN4O9S，单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为 α＝γ＝90°，β＝115.703°(2)；单胞体积 Z＝8。有活性位点的微孔的制备方法，将0.10mmol的2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体和0.10mmol的4,4'-磺酰基二苯甲酸配体混合，然后与0.20mmol的Cd(CH3COOH)2·2H2O一起放入小玻璃瓶中，加入2.0ml N,N'-二甲基甲酰胺有机溶剂和1.0ml的离子水，滴加2滴硝酸溶液，测其pH为7，此时溶液为澄清。将密封的小玻璃瓶放入鼓风干燥箱中加热到:100℃，恒温加热时间为5天，然后以5℃/h的速率降到室温，此时小玻璃瓶内有无色的棒状晶体析出，然后用DMF溶液洗，得到纯净的无色晶体，产率：65％。化合物1(C32H26CdN4O9S)元素分析(％):计算值：C,50.90；H,3.47；N,7.42实验值：C,51.26；H,3.34；N,7.18％.红外分析(KBr,cm–1)：3836(w),3738(s),2920(w),1932(w),1605(s),1535(s),1467(w),1388(s),1286(m),1204(w),1150(s),1086(m),995(m),860(w),806(m),715(s),615(m),561(w),445(w).图3为微孔化合物1的热重曲线图。热重图表明微孔化合物1在100-250℃间失重为14.54％，相对于失去游离的DMF和H2O分子(计算值为14.44％)。从250-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有活性位点的微孔镉化合物，其特征在于：所述镉化合物的配位模式如下：

【技术特征摘要】
1.一种具有活性位点的微孔镉化合物，其特征在于：所述镉化合物的配位模式如下：2.根据权利要求1所述的具有活性位点的微孔镉化合物，其特征在于：所述化合物的化学式为C32H26CdN4O9S，单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为α＝γ＝90°，β＝115.703°(2)；单胞体积Z＝8。3.一种权利要求1所述的有活性位点的微孔的制备方法，其特征在于：将0.10mmol的2,5-二(4-吡啶基)嘧啶配体和0.10mmol的4,4'-磺酰基二苯甲酸配体混合，然后与0.20-0.30mmol的Cd(CH3COOH)2·2H2O一起放入小玻璃瓶中，加入2.0-3.0ml N,N'-二甲基甲酰胺有机溶剂和1.0-2.0ml的离子水，滴加2-6滴硝酸溶液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金俊成，徐光年，付本静，杨梅，刘明珍，
申请(专利权)人：皖西学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34